内容正文:
2025-2026学年上学期高二日新班物理期末考试
命题人:
总分:100分 考试时间:75分钟
一.选择题(1-7为单选题,每题4分;8-10为多选题,每题6分,共46分。)
1. 如图所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内。当线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时,对于线圈B,下列说法中正确的是( )
A. 有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
B. 有顺时针方向的电流且有扩张的趋势
C. 有逆时针方向的电流且有收缩的趋势
D. 有顺时针方向的电流且有收缩的趋势
【答案】D
【解析】
【详解】线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时,由右手螺旋定则可知,线圈A中电流的磁场向里且逐渐减小,根据叠加原理可知线圈B中的磁场向里且逐渐减小,由楞次定律可知,磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同,所以线圈B中感应电流的磁场的方向向里,感应电流的方向为顺时针方向;根据楞次定律可知,阻碍磁通量的变化,所以线圈B有收缩的趋势。
故选D。
2. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A点,下列说法中正确的是( )
A. 该微粒可能带正电荷
B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为
D. 该电场的电场强度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若微粒带正电荷,它受竖直向下的重力,向左的电场力和斜向右下方的洛伦兹力,此时合力不可能为零,故可知微粒不能做直线运动,据此可知微粒应带负电荷,且只能做匀速运动,故AB错误;
CD.由题意可得微粒受力情况如下图所示
由平衡条件有
解得,故C正确,D错误。
故选C。
3. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图所示,一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压,以此控制屏幕的熄灭。则元件的( )
A. 前表面的电势比后表面的低 B. 前、后表面间的电压与无关
C. 前、后表面间的电压与成正比 D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】由图知电流从左向右流动,因此电子的运动方向为从右向左,根据左手定则可知电子偏转到后面表,因此前表面的电势比后表面的高,故A错误,电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡,有,故,故D正确,由则电压,故前后表面的电压与速度有关,与a成正比,故BC错误.
4. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,为半圆,ac、bd与直径ab共线,ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子,在纸面内从c点垂直于ac射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动
,
可得粒子在磁场中的周期
粒子在磁场中运动的时间
则粒子在磁场中运动的时间与速度无关,轨迹对应的圆心角越大,运动时间越长;过点做半圆的切线交于点,如图所示
由图可知,粒子从点离开时,轨迹对应的圆心角最大,在磁场中运动时间最长;由图中几何关系可知,此时轨迹对应的最大圆心角为
则粒子在磁场中运动的最长时间为
故选C。
5. 如图为交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动,转动角速度,线圈的匝数、总电阻,线圈围成的面积。线圈两端与阻值的电阻相连,交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度,图示位置矩形线圈与磁感线平行。不正确的是( )
A. 图示位置,线圈中电流最大,电流方向为
B. 从图示位置开始计时,通过线圈的磁通量随时间t变化的关系式为
C. 电路中交流电压表的示数为
D. 线圈由图示位置转过的过程中,通过电阻R的电荷量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.图示位置磁通量为零,电动势最大,电流最大,根据右手定则可知,线圈中电流方向为,A正确,不符题意;
B.从图示位置开始计时,通过矩形线圈的磁通量随时间t变化的关系式为
B错误,符合题意;
C.电动势的最大值
则电动势的有效值
由闭合电路欧姆定律,可得电路中交流电压表的示数
C正确,不符题意;
D.线圈由图示位置转过的过程中,通过电阻R的电荷量
D正确,不符题意。
故选B。
6. 如图所示,甲和乙电路中A、B、C、D是四个相同灯泡,电感线圈直流电阻与电源内阻均可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 甲电路开关闭合时,A灯立即变亮,B灯缓慢变亮
B. 甲电路开关断开时,A灯立即熄灭,B灯缓慢熄灭
C. 乙电路开关闭合时,C灯缓慢变亮,D灯缓慢变亮
D. 乙电路开关断开时,C灯缓慢熄灭,D灯先闪亮一下再熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲电路开关闭合时,A灯立即变亮,B灯立即变亮再缓慢熄灭,故A错误。
B.甲电路开关断开时,A灯立即熄灭,B灯闪一下缓慢熄灭,故B错误。
C.乙电路开关闭合时,C灯缓慢变亮,D灯立即变亮,故C错误。
D.乙电路开关闭合稳定时流过C灯电流大于D灯,所以开关断开时,C灯缓慢熄灭,D灯先闪亮一下再熄灭,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,水平放置的两条电阻不计的光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,PQ的电流方向及运动情况是( )
A. P→Q,向右运动 B. Q→P,向右运动
C. P→Q,向左运动 D. Q→P,向左运动
【答案】A
【解析】
【详解】当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,根据右手定则和安培定则可知,线圈中电流产生的磁场向上穿过线圈,且穿过线圈的磁通量增加;根据楞次定律可知,线圈感应电流产生的磁场方向向下,根据右手螺旋定则可知通过金属棒PQ的电流方向由P→Q,根据左手定则可知,金属棒PQ受到的安培力向右,则金属棒PQ向右运动。
故选A。
8. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0,相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )
A. 在r>r0阶段,F做正功,分子动能增大,势能减小
B. 在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小
C. 在r=r0时,分子势能最小,动能为零
D. 在r=r0时,分子势能小于零
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在r>r0阶段,位移方向与引力方向相同,因此分子力 F 做正功,分子的动能增大,分子势能减小,A正确;
B.在r<r0阶段,位移方向与斥力方向相反,分子力做负功,分子动能减小,势能增大,B错误;
C.由前两项的分析可知,在r=r0时,分子动能最大,C错误;
D.两分子相距无穷远时分子势能为零,相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近的过程中,分子势能减小,分子势能小于零,D正确。
故选AD 。
9. 洛伦兹力在粒子物理、能源等领域应用广泛,如图为四种基于洛伦兹力工作的现代仪器示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲图速度选择器中,带正电的粒子(不计重力)从左侧射入,若速度,将向上极板偏转
B. 乙图磁流体发电机中,A极板是磁流体发电机的负极
C. 丙图质谱仪中,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝,粒子的比荷越小
D. 丁图回旋加速器中,若仅增大加速电压,粒子离开加速器时的动能变大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.甲图速度选择器中,带正电的粒子(不计重力)从左侧射入,根据左手定则可知粒子所受的洛伦兹力向上,若速度,则,粒子将向上极板偏转,故A正确;
B.根据左手定则可知正离子向B极板偏转,负离子向A极板偏转,A极板是磁流体发电机的负极,故B正确;
C.图丙是质谱仪结构示意图,根据,
解得
可知比荷越大半径越小,越接近狭缝,故C错误;
D.图丁是回旋加速器示意图,根据
则动能
可知动能与加速电压无关,故D错误。
故选AB。
10. 如图甲,两根足够长的平行金属导轨固定在水平桌面上,左端接有阻值R=1Ω的电阻。一质量m=0.1kg的金属棒垂直导轨放置,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属棒在水平向右的拉力F作用下向右运动,拉力F与时间t的关系式为F=0.3+0.2t(N),t=2s时撤去拉力,金属棒在t=2.55s时停止运动,整个运动过程金属棒速度v随时间t变化的图像如图乙所示。导轨和金属棒电阻不计,重力加速度g取10m/s2.下列判断正确的是( )
A. 金属棒与导轨间摩擦力大小为0.3N
B. 整个过程中金属棒运动的距离为2.45m
C. 撤去拉力后,电阻R上产生的焦耳热为0.2J
D. 撤去拉力后,通过电阻R的电荷量为C
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图像可得内,导体棒做匀加速运动,加速度
设时刻速度为,导体棒切割磁感线电动势为
感应电流
则安培力
由牛顿第二定律可得
整理得
又因为
所以,
解得,,故A错误;
B.由法拉第电磁感应定律可得
由闭合电路欧姆定律得
拉力的冲量
全程由动量定理可得
其中
整理解得,故B正确;
C.内匀加速位移为
则撤去拉力后位移
此过程初速度,由能量守恒可得
解得,故C错误;
D.撤去拉力后,由法拉第电磁感应定律可得
由闭合电路欧姆定律得
则电荷量
解得,故D正确。
故选BD。
二、实验题(每空2分,共20分)
11. 小悟同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,在电路中加了一个保护电阻,根据如图甲所示电路图进行实验时:
(1)该同学尝试用多用电表测量电路中的直流电流,电流表量程应选择_____(填“0~250mA”或“0~500mA”),应选择_____表笔(填“红”或“黑”)连接A点;
(2)根据实验测得的5组数据画出的图线如图乙所示,则干电池的电动势_____,内阻_____(结果保留小数点后2位);
(3)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值_____(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. 0~500mA ②. 黑
(2) ①. 1.45 ②. 0.50
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
电路可能达到的最大电流为可知,电流表量程应选择0~500mA,根据“红进黑出”可知,应选择黑表笔连接A点;
【小问2详解】
[1][2]由图像可知,干电池的电动势1.45V,内阻;
【小问3详解】
由于电压表内阻不是无穷大,则电压表的分流作用对实验要产生误差,则,即本实验干电池内阻的测量值偏小。
12. 某学习小组要测量某一未知金属丝的电阻率,进行了如下操作:
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量金属丝的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该金属丝长度为______,直径为______ 。
(2)该小组选用伏安法测量金属丝的电阻,在测量之前,先选用“”挡试测时,发现指针偏转过大,则该改用___________(选填“挡”或“挡”),进行正确操作后,指针静止时位置如图丙所示,其读数为___________。
实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器()
D.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干
(3)小张同学根据设计的电路图正确完成了实验操作,在坐标系中标出了测量数据的坐标点,描绘出图线,如图丁所示。由图线及以上数据可以计算出该金属的电阻率为___________(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 2.950 ②. 1.090
(2) ① 挡 ②. 5##5.0
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]图中游标卡尺的游标尺为20分度,游标尺的第10个刻度与主尺刻度对齐,因此读数为
[2]螺旋测微器的读数为
【小问2详解】
[1]选用“”挡试测时,发现指针偏转过大,说明电阻较小,倍率选择过高,需要调低倍率,应选挡;
[2]由图可知,欧姆表的读数为
【小问3详解】
根据欧姆定律
因此图线的斜率为,取图丁直线与网格的交点(0.3,0.05)与(1.3,0.22)计算出
金属丝电阻的决定式
截面面积
推导得
代入相关数据得
三、计算题(34分)
13. 某山村附近有一条河流,现建成一座小型水电站,可满足村镇、小型企业的用电需求。水电站发电机的输出功率为,输出电压为。水电站到用户之间要进行远距离输电,两地间输电线的总电阻为,输电线上损耗的功率为发电机输出功率的,用户所需要的电压为,认为所用的变压器均为理想变压器。求:
(1)输电线上的电流;
(2)升压、降压变压器原、副线圈的匝数比。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
输电线上损耗的功率为
输电线上损耗的功率
解得
【小问2详解】
升压变压器输出电压为
故升压变压器原、副线圈匝数比为
输电线上损失的电压为
降压变压器的输入电压为
故降压变压器原、副线圈匝数比为
14. 如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在倾角θ = 30°的斜面上,其间距L = 2m。导轨间存在磁感应强度大小B = 2T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。金属棒NQ通过一平行于导轨的绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接,两根金属棒ab和NQ与导轨始终保持垂直且接触良好。t = 0时,对ab施加一平行于导轨的外力F,使其由静止开始沿导轨下滑。已知ab的质量m1 = 2kg、NQ的质量m2 = 0.4kg。ab和NQ接入电路的电阻均为R = 2Ω,导轨电阻不计,g取10m/s2。
(1)若ab以a = 1m/s2匀加速下滑,求t = 2s时ab产生感应电动势;
(2)在(1)条件下,求t = 2s时F的大小;
(3)若拉力传感器测量出细线拉力FT随时间t的变化关系如图乙所示,已知在0∼3s内F对ab所做的功为−11.25J。求0∼3s内NQ上产生的焦耳热。
【答案】(1)8V (2)0N
(3)4.5J
【解析】
【小问1详解】
对棒进行分析,设时速度大小为,由速度-时间公式得
由法拉第电磁感应定律得
解得
【小问2详解】
对棒进行分析,设时拉力沿导轨平面向上,由牛顿第二定律可得
由闭合电路欧姆定律得
联立得
【小问3详解】
设在内回路产生的总电热为,上产生的焦耳热为,由电路知识可得
对棒进行分析,由功能关系可知,在该段时间内克服安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热,即
设时棒速度大小为,位移为,由动能定理可得
对棒进行分析,由平衡条件可得细线拉力满足
设棒做加速度为的匀加速直线运动,则有
联立得
所以图像斜率
解得
说明假设成立,做的匀加速直线运动,由速度-时间公式得
由位移-时间公式得
联立得
15. 如图所示xOy平面内,虚线y=h上方存在垂直平面向外的匀强磁场、下方存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为+q的带电粒子从P(2h,h)点以速度大小v0、方向与x轴正方向间的夹角θ=45°射入磁场。一段时间后,粒子第1次从虚线上的Q(0,h)点进入电场,在电场中的运动恰好不通过x轴,粒子重力不计。求:
(1)磁场的磁感应强度大小B;
(2)粒子从P点射入至第2次经过虚线所用的时间t;
(3)粒子第5次经过虚线时位置的横坐标x。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子轨迹如图
由几何关系得
粒子在磁场中做匀速圆周运动,则
解得
【小问2详解】
设粒子从P点射入至第2次经过虚线,在磁场中运动的时间为t1,则
在电场中运动时间为t2,则竖直方向上有
则
粒子从P点射入至第2次经过虚线的时间
【小问3详解】
设粒子两次经过虚线在电场中沿x轴方向向右移动的水平距离为,则
解得
在磁场中沿x轴方向向右移动的水平距离为
粒子第5次经过虚线时的横坐标
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2025-2026学年上学期高二日新班物理期末考试
命题人:
总分:100分 考试时间:75分钟
一.选择题(1-7为单选题,每题4分;8-10为多选题,每题6分,共46分。)
1. 如图所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内。当线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时,对于线圈B,下列说法中正确的是( )
A. 有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
B. 有顺时针方向的电流且有扩张的趋势
C. 有逆时针方向电流且有收缩的趋势
D. 有顺时针方向的电流且有收缩的趋势
2. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A点,下列说法中正确的是( )
A. 该微粒可能带正电荷
B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为
D. 该电场电场强度为
3. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图所示,一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压,以此控制屏幕的熄灭。则元件的( )
A. 前表面的电势比后表面的低 B. 前、后表面间的电压与无关
C. 前、后表面间的电压与成正比 D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为
4. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,为半圆,ac、bd与直径ab共线,ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子,在纸面内从c点垂直于ac射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为( )
A. B. C. D.
5. 如图为交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动,转动角速度,线圈的匝数、总电阻,线圈围成的面积。线圈两端与阻值的电阻相连,交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度,图示位置矩形线圈与磁感线平行。不正确的是( )
A. 图示位置,线圈中的电流最大,电流方向为
B. 从图示位置开始计时,通过线圈磁通量随时间t变化的关系式为
C. 电路中交流电压表的示数为
D. 线圈由图示位置转过的过程中,通过电阻R的电荷量为
6. 如图所示,甲和乙电路中A、B、C、D是四个相同灯泡,电感线圈直流电阻与电源内阻均可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 甲电路开关闭合时,A灯立即变亮,B灯缓慢变亮
B. 甲电路开关断开时,A灯立即熄灭,B灯缓慢熄灭
C. 乙电路开关闭合时,C灯缓慢变亮,D灯缓慢变亮
D. 乙电路开关断开时,C灯缓慢熄灭,D灯先闪亮一下再熄灭
7. 如图所示,水平放置的两条电阻不计的光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,PQ的电流方向及运动情况是( )
A. P→Q,向右运动 B. Q→P,向右运动
C. P→Q,向左运动 D. Q→P,向左运动
8. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0,相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )
A. 在r>r0阶段,F做正功,分子动能增大,势能减小
B. 在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小
C. 在r=r0时,分子势能最小,动能为零
D. 在r=r0时,分子势能小于零
9. 洛伦兹力在粒子物理、能源等领域应用广泛,如图为四种基于洛伦兹力工作的现代仪器示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲图速度选择器中,带正电的粒子(不计重力)从左侧射入,若速度,将向上极板偏转
B. 乙图磁流体发电机中,A极板是磁流体发电机的负极
C. 丙图质谱仪中,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝,粒子的比荷越小
D. 丁图回旋加速器中,若仅增大加速电压,粒子离开加速器时动能变大
10. 如图甲,两根足够长的平行金属导轨固定在水平桌面上,左端接有阻值R=1Ω的电阻。一质量m=0.1kg的金属棒垂直导轨放置,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属棒在水平向右的拉力F作用下向右运动,拉力F与时间t的关系式为F=0.3+0.2t(N),t=2s时撤去拉力,金属棒在t=2.55s时停止运动,整个运动过程金属棒速度v随时间t变化的图像如图乙所示。导轨和金属棒电阻不计,重力加速度g取10m/s2.下列判断正确的是( )
A. 金属棒与导轨间摩擦力大小0.3N
B. 整个过程中金属棒运动的距离为2.45m
C. 撤去拉力后,电阻R上产生的焦耳热为0.2J
D. 撤去拉力后,通过电阻R的电荷量为C
二、实验题(每空2分,共20分)
11. 小悟同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,在电路中加了一个保护电阻,根据如图甲所示电路图进行实验时:
(1)该同学尝试用多用电表测量电路中的直流电流,电流表量程应选择_____(填“0~250mA”或“0~500mA”),应选择_____表笔(填“红”或“黑”)连接A点;
(2)根据实验测得的5组数据画出的图线如图乙所示,则干电池的电动势_____,内阻_____(结果保留小数点后2位);
(3)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值_____(选填“偏大”或“偏小”)。
12. 某学习小组要测量某一未知金属丝的电阻率,进行了如下操作:
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量金属丝的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该金属丝长度为______,直径为______ 。
(2)该小组选用伏安法测量金属丝的电阻,在测量之前,先选用“”挡试测时,发现指针偏转过大,则该改用___________(选填“挡”或“挡”),进行正确操作后,指针静止时位置如图丙所示,其读数为___________。
实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器()
D.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干
(3)小张同学根据设计的电路图正确完成了实验操作,在坐标系中标出了测量数据的坐标点,描绘出图线,如图丁所示。由图线及以上数据可以计算出该金属的电阻率为___________(结果保留两位有效数字)。
三、计算题(34分)
13. 某山村附近有一条河流,现建成一座小型水电站,可满足村镇、小型企业的用电需求。水电站发电机的输出功率为,输出电压为。水电站到用户之间要进行远距离输电,两地间输电线的总电阻为,输电线上损耗的功率为发电机输出功率的,用户所需要的电压为,认为所用的变压器均为理想变压器。求:
(1)输电线上的电流;
(2)升压、降压变压器原、副线圈的匝数比。
14. 如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在倾角θ = 30°的斜面上,其间距L = 2m。导轨间存在磁感应强度大小B = 2T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。金属棒NQ通过一平行于导轨的绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接,两根金属棒ab和NQ与导轨始终保持垂直且接触良好。t = 0时,对ab施加一平行于导轨的外力F,使其由静止开始沿导轨下滑。已知ab的质量m1 = 2kg、NQ的质量m2 = 0.4kg。ab和NQ接入电路的电阻均为R = 2Ω,导轨电阻不计,g取10m/s2。
(1)若ab以a = 1m/s2匀加速下滑,求t = 2s时ab产生的感应电动势;
(2)在(1)条件下,求t = 2s时F的大小;
(3)若拉力传感器测量出细线拉力FT随时间t的变化关系如图乙所示,已知在0∼3s内F对ab所做的功为−11.25J。求0∼3s内NQ上产生的焦耳热。
15. 如图所示xOy平面内,虚线y=h上方存在垂直平面向外的匀强磁场、下方存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为+q的带电粒子从P(2h,h)点以速度大小v0、方向与x轴正方向间的夹角θ=45°射入磁场。一段时间后,粒子第1次从虚线上的Q(0,h)点进入电场,在电场中的运动恰好不通过x轴,粒子重力不计。求:
(1)磁场的磁感应强度大小B;
(2)粒子从P点射入至第2次经过虚线所用的时间t;
(3)粒子第5次经过虚线时位置的横坐标x。
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